离子共存的问题 (1)生成难溶或微溶物质不能大量共存.例如:Ag+与Cl-.Ca2+与CO32-.Ba2+和SO42-等. (2)强酸中不共存的离子有氢氧根和弱酸的酸根.如:ClO-.F-.S2-.HSO3-.AlO2-.PO43-.HS-.H2PO4-.CO32-.SiO32-等. (3)强碱中不共存的离子有:氢离子和弱碱的阳离子.如:NH4+.Fe3+.Cu2+.Al3+.Mg2+等以及弱酸的酸式酸根.如:HCO3-.HSO3-.HPO42-.HS-等. (4)发生氧化还原反应的离子不能大量共存.如:Fe3+与S2-.I-, MnO4-与S2-.I-.SO32-.Fe2+,H+和NO3-与S2-.I-.Fe2+等. 考题回顾 [例1]Cl2是一种消毒杀菌效率高.二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KCl O3+H2C2O4+H2 SO4===2 ClO2↑+K2 SO4+2CO 2 ↑+2H2 O 下列说法正确的是 A.KCl O3在反应中得到电子 B.ClO2是氧化产物 C.H2C2O4在反应中被氧化 D.1mol KCl O3参加反应有2mol电子转移 解析:由反应方程式看出KCl O3中Cl元素的化合价由+5降到了+4.所以A正确.D错误,B错误.ClO2应是还原产物,H2C2O4中C元素的化合价由+3升到CO 2中的+4.H2C2O4被氧化正确.本题关键要记清氧化剂.还原剂.还原产物.氧化产物之间的关系.答案:AC. [例2]在氯氧化法处理的废水过程中.液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)氰酸盐进一步被氧化为无毒物质. (1) 某厂废水中含KCN.其浓度为650 ml·L-1.现用氯氧化法处理.发生如下反应:KCN+2KOH+Cl2→KOCN+2KCl+H2O.被氧化的元素是 (2)投入过量的液氯.可将氰本盐是一步氧化为氮敢.请配平下列化学方程式: KOCN+ KOH+ Cl2= CO2+ N2+ KCl+ H2O (3)若处理上述废水20L.使KCN完全转化为无毒物质.至少需液氯 g 解析:(1)此题关键是判断元素前后价态的变化.氯元素化合价降低.K.H.O三元素化合价未变.所以变化的是碳首先分清还原剂是KOCN.氧化剂是Cl2.再配平其计量数.的基础上找出关系式2KCN~3Cl进行计算.此题主要是考查氧化还原反就的概念.配平及有关多步反应的计算.此题是一信息题.与实际生活相联系.思考量大.有效地考查了学生分析问题的能力.增强学生的环保意识.是今后命题的方向. 答案:2KOCN+4KOH+3Cl2→2CO2+N2+ 6KCl+2H2O (3)35.5 [例3]下列离子方程式书写正确的是 A.FeCl2溶液中通入Cl2: Fe2++Cl2=Fe3++2Cl- B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合: Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O C.FeS固体放入稀硝酸溶液中: FeS+2H+=Fe2++H2S↑ D.AlCl3溶液中加入过量氨水: Al3++4OH-=AlO2-+2H2O 解析:A选项电荷不守恒.正确的是2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,C选项中未考虑稀硝酸的氧化性.导致产物有误,D选项中氨水是弱电解质.在离子方程式中应写化学式.同时Al(OH)3也不溶于过量的氨水.正确的是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓)+2NH4+.答案:B 思维启迪:澄清石灰水若与足量小苏打溶液混合.离子方程式是 . 答案: Ca2++2OH-+2HCO32-=CaCO3↓+CO32-+2H2O [例4]在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是 A.NH4+.Mg2+.SO42-.Cl- B.Ba2+.K+.OH-.NO3- C.Al3+.Cu2+.SO42-.Cl- D.Na+.Ca2+.Cl-.AlO2- 解析:pH=1表明溶液呈较强的酸性.在酸性溶液中不存在大量的OH-.C项因Cu2+呈蓝色而不符合题意要求.D项中因AlO2-在酸性溶液中发生AlO2-+H++H2O=Al(OH)3或AlO2-+4H+=Al3++2H2O而不能大量共存.审视各项.只有A项符合题意.答案:A. 思维启迪:在溶液中NO3-几乎与所有的离子能大量共存.如:NO3-与H+.NO3-与Al3+.NO3-与Fe2+等.请思考在pH=1的溶液中NO3-.Cl-.Fe2+.K+能否大量共存?答案:不能大 量共存. [例5]有甲.乙两相邻的工厂.排放的污水经初步处理后只溶有:Ag+.Ba2+.Fe3+.Na+.Cl-.SO42-.NO3-.OH-中的各不相同的4种离子.若单独排放会造成环境污染.如将两厂的污水按适当比例混合.沉淀后.污水转变成无色澄清的硝酸钠溶液排出.则污染程 度大为降低.现又测得甲厂的污水pH>7.试推断: (1)甲厂污水中含有的4种离子是 . (2)乙厂污水含有的4种离子是 . 解析:环境保护是目前考试的热点内容.本题实质考查的是离子共存问题.甲厂的污水中含OH-.则一定不含Ag+和Fe3+.即乙厂污水中含Ag+和Fe3+.不能含Cl-和SO42-.由 此进而推得: 甲厂污水中的离子是OH-.Cl-.SO42-.Na+, 乙厂污水的离子是Ag+.Fe3+.Ba2+.NO3-. 答案: (1)OH-.Cl-.SO42-.Na+ (2)Ag+.Fe3+.Ba2+.NO3- [例6]含有农药.染料.酚.氰化物.以及引起色度.臭味的废水.常用化学氧化法进行处理.所用的氧化剂有氯类(如液氯.次氯酸钙.次氯酸钠等)和氧类(如空气.臭氧.过氧化氢.高锰酸钾等).一个典型实例是用氯氧化法处理含有剧毒的氰化物(含CN-)的废水.在碱性条件 下.氯气可将氰化物中CN-氧化为只有它毒性1/1000的氰酸盐(含CNO-). (1)写出含CN-废水用氯气氧化生成氰酸盐的离子方程式 . (2)若向含CNO-的废水中再通入氯气.可使CNO-转化为无毒的气体.写出这个反应的离子方程式 . (3)在用液氯不便的地区.可用漂白粉处理含CN-的废水.若将其氧化为CNO-.其离子方程式为 . 解析:(1)CN-是在碱性条件下被Cl2氧化的.故反应物应有OH-参加.产物除生成氰酸盐外 还应有Cl-及H2O.离子方程式为:CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O. (2)当Cl2过量时(1)中的产物CNO-与Cl2反应.碱性条件下不可能产生CO2及其他气 体.而碳元素的存在形式为CO32-.无毒气体一定为N2.离子方程式: 2CNO-+3Cl2+8OH-=2 CO32-+6Cl-+4H2O+N2↑ (3)由于漂白粉中的ClO-具有强氧化性.故可发生反应:CN-+ClO-=CNO-+Cl- 答案:(1)CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O(2)2CNO-+3Cl2+8OH-=2 CO32-+6Cl-+4H2O+N2↑ (3)CN-+ClO-=CNO-+Cl- 单元过关测试 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

在含有弱电解质的溶液中,往往有多个化学平衡共存.
(1)现将0.04mol?L-1的HA溶液与0.02mol?L-1的NaOH溶液等体积混合.如HA是
HCN,溶液中c(Na+)>c(CN-),则该混合溶液c(H+
c(OH-)(请填“>”“<”或“=”),c(HCN)+c(CN-)=
0.02
0.02
mol?L-1.如HA是
CH3COOH,该混合溶液呈酸性,c(CH3COOH)
c(CH3COO-)(请填“>”、“<”或“=”).
(2)常温下在20mL0.1mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol/L HCl溶液40mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如下图所示.回答下列问题:
①在同一溶液中,H2CO3、HCO3-、CO32-
不能
不能
(填:“能”或“不能”)大量共存.
②当pH=7时,溶液中各种离子其物质的量浓度之间的等量关系是:
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-
c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(HCO3-)+c(OH-

(3)已知在25℃时,CO32-水解反应的平衡常数即水解常数Kh=2×10-4,当溶c(HCO3-):c(CO32-)=20:1时,溶液的
pH=
9
9

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水是组成生命体的重要化学物质,没有水就没有生命.2010年春,发生在滇、黔、桂、渝、川等省的严重旱情牵动了全国人民的心,再一次警示人们关注水资源.阅读下列有关水的问题并正确作答.
(1).水分子自身作用生成含有相同电子数的阴、阳两种离子,写出此过程的方程式
2H2OH3O++OH-
2H2OH3O++OH-

(2)25℃时,在由水电离产生的c(H+)=1×10-14 mol?L-1的溶液中,①NH4+、Al3+、Br-、SO42-   ②Na+、Mg2+、Cl-、NO3-③K+、Ba2+、Cl-、NO3-  ④K+、Na+、HCO3-、SO42-四组离子中,一定可以大量共存的是
(填序号,下同),可能大量共存的是
①②
①②
,一定不能大量共存的是

(3)在下列反应中,水仅做氧化剂的是
CD
CD
(填字母,下同),水既不做氧化剂又不做还原剂的是
AB
AB

A.Cl2+H2O=HCl+HClO             B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
C.CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑    D.3Fe+4H2O(g)
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2

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盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段所常见的“三大酸”.现请就三大酸与金属铜反应情况,填空回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸不与Cu反应.在稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜顺利溶解.该反应的化学方程式为
Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O
Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O

(2)在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9mol.则浓硫酸的实际体积
大于
大于
(填写“大于”、“等于”或“小于”)100mL.若使剩余的铜片继续溶解,可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO3溶液),则该反应的离子方程式为
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,你同意这种看法吗?
不同意
不同意
 (填“同意”或“不同意”),原因是
等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等
等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等
.另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否(简述实验方案和实验现象及由此得出的结论)
将一定量的
NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确
将一定量的
NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确

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(2008?佛山一模)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”.请就“三大酸”与金属铜反应的情况,回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸与铜不反应,但向稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜溶解.该反应的化学方程式为
Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O
Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O
.某同学未加入氧化剂,而是将它设计成一个电解装置,也能使铜很快溶于稀盐酸.请在方格中画出该装置:
(2)在一定体积的18mol?L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸是0.9mol,则该硫酸的实际体积
大于
大于
(填大于、等于或小于)100mL.有同学提出:若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,可行吗?
可行
可行
(填“可行”或“不可行”).如果可行,用离子方程式说明原因;如果不可行,此问可以不填
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,你同意这种看法吗?
不同意
不同意
(填“同意”或“不同意”),原因是
等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等
等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得溶液中Cu2+的浓度基本相等
.另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此说法正确与否,请简述实验方案、实验现象及由此得出的结论:
将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确
将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该同学的结论正确,反之,不正确

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有一瓶澄清的溶液,其中可能含有NH
 
+
4
、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、NO
 
-
3
、CO
 
2-
3
、SO
 
2-
4
、AlO
 
-
2
.取该溶液进行以下实验:
①用pH试纸检测,溶液呈强酸性;
②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色;
③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液;
a.溶液从酸性变为中性
b.溶液逐渐产生沉淀
c.沉淀完全溶解
d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
④取适量③得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成.
根据上述实验现象,回答下列问题.
(1)由①可以排除
CO32-,AlO2-
CO32-,AlO2-
的存在.
(2)由②可以证明
I-
I-
的存在;同时排除
Fe3+、NO3-
Fe3+、NO3-
的存在;理由是
CCl4层出现碘单质的颜色证明含I-,Fe3+、NO3-在该环境中与I-不能共存
CCl4层出现碘单质的颜色证明含I-,Fe3+、NO3-在该环境中与I-不能共存

(3)由③可以证明
Al3+、NH4+
Al3+、NH4+
的存在;写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子方程式表示:
c
Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O
Al(OH)3+OH-=AlO2-+H2O

d
NH3?H2O
  △  
.
 
NH3↑+H2O
NH3?H2O
  △  
.
 
NH3↑+H2O

(4)由④可以排除
SO42-
SO42-
的存在,同时证明
Ba2+
Ba2+
的存在.

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